文章详情

题名 · 作者 · 摘要 · 关键词 · DOI · 参考文献

基于K均值聚类的金属表面光条中心亚像素提取方法

金振中

(南京工程学院 机械工程学院,江苏 南京 211167)

栏目:计算机技术 · 第 2025 年第 5 期 · 页码:115-118,124 · 2096-4706(2025)05-0115-05 · 中图分类号:TP391 · 文献标识码:A · DOI:10.19850/j.cnki.2096-4706.2025.05.021

摘要

线结构光视觉传感已广泛应用于焊缝检测与跟踪领域,针对焊缝检测过程中金属表面反光干扰的问题,提出一种基于K均值聚类的光条中心亚像素提取方法。首先对采集的结构光条纹图像进行中值滤波处理去除高频噪声,再通过K均值聚类算法分离光条与背景,避免背景漫反射光斑的干扰;对完成聚类分割的光条图像使用开运算处理,平滑光条边缘并去除毛刺;最后使用自适应二维灰度重心法完成对光条亚像素中心的提取。所提取中心线到中心点集最小二乘法拟合直线距离标准差为0.157 0像素,程序运行时间为0.251 8 s。

关键词

线结构光;中心提取;图像聚类分割;灰度重心法

参考文献

  1. [1] 赵博华,王伯雄,张金,等.粗糙金属表面光条中心提取方法 [J].光学精密工程,2011,19(9):2138-2145.
  2. [2] 赵军,赵继,张雷.焊缝结构光图像处理与特征提取方法 [J].西安交通大学学报,2013,47(1):114-119.
  3. [3] 褚慧慧.基于视觉的焊缝质量检测技术研究 [D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2017.
  4. [4] STEGER C. An Unbiased Detector of Curvilinear Structures [J].IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,1998,20(2):113-125.
  5. [5] 李玥华,刘朋,周京博,等.基于BP神经网络的结构光光条中心提取 [J].光学学报,2019,39(12):186-194.
  6. [6] 周渊,孟祥群,江登表,等.复杂干扰情况下的结构光条纹中心提取方法 [J].中国激光,2020,47(12):172-180.
  7. [7] AVIDAN S,SHAMIR A. Seam Carving for Content-Aware Image Resizing [C]//SIGGRAPH07: Special Interest Group on Computer Graphics and Interactive Techniques Conference.2007:10-es.
  8. [8] 熊厚旺,陈建政.结合高斯滤波器和骨架的结构光中心提取算法 [J].机械制造与自动化,2022,51(4):65-68+106.
  9. [9] NAYAR S K,IKEUCHI K,KANADE T. Determining Shape and Reflectance of Lambertian, Specular, and Hybrid Surfaces Using Extended Sources [C]//International Workshop on Industrial Applications of Machine Intelligence and Vision.Tokyo:IEEE,1989:169-175.
  10. [10] 朱春省.基于结构光的路面裂缝检测关键技术研究 [D].南京:南京航空航天大学,2017.
  11. [11] 朱永,蒋强,郭乃菊.基于K-means聚类的结构光中心线提取方法研究 [J].沈阳理工大学学报,2023,42(5):40-46.

作者简介

金振中(1998—),男,汉族,安徽合肥人,硕士研究生在读,研究方向:机器视觉。